5天前,陳先生因反復胸痛3個月,并在1周內不斷加重而住院,診斷為冠心病,兩支為心臟供血的血管堵塞80%,藥物治療效果不佳,再不實施“心臟支架”手術,情況將十分危急。
結合陳先生病情,心內科張必利教授團隊決定使用機器人技術為他實施手術,他也成為國內首例運用國產機器人,成功完成遠程冠脈介入手術患者。
機器人,長海“智造”
當前,腔內介入手術機器人是全世界醫(yī)療領域共同關注的創(chuàng)新點,西方少數國家投入大量資金研發(fā),但都沒有實質性進展。長海醫(yī)院血管外科主任陸清聲教授,作為奧朋血管腔內介入手術機器人研發(fā)首席科學家,充分發(fā)揮該院在血管外科的臨床治療優(yōu)勢,成功研發(fā)全球首款通用型介入手術機器人,第一次實現(xiàn)了同時進行多根導絲、導管、支架的機器人精準定位放置,實現(xiàn)了“遠程化、標準化、規(guī)范化、高效化、精準化”的“五化”目標,打造出完全自主知識產權的國產血管腔內機器人系統(tǒng),達到世界先進水平。
應用此項技術,2021年8月,陸清聲團隊成功完成世界首例主動脈瘤機器人腔內修復術,2021年11月完成世界首例下肢動脈機器人支架成形術。這也為下一步該項技術的擴展應用打下了堅實的基礎。
“長海‘智造’要實現(xiàn)‘一帶一路’效應,使不同學科都能受益,為廣大患者造福。”長海醫(yī)院徐財明政委說。該院血管外科陸清聲教授團隊、心內科張必利教授團隊迅速對接,共同研究該項技術在心內科領域的實際應用。
科學驗證+硬件支持=6次動物實驗+5G·VR智慧導管室
成功的動物實驗是新技術應用于人體的前提和保障,陸清聲團隊和張必利團隊亦是如此。按照國家有關規(guī)定,張必利教授團隊于2021年8月底正式啟動了動物實驗。
豬的冠狀動脈血管解剖位置與人的血管有一定區(qū)別,使用機器人進行豬冠狀動脈造影和植入支架是一項創(chuàng)新性工作,沒有前人經驗可以借鑒。為保證動物實驗的順利實施,張必利教授帶領團隊利用節(jié)假日時間,多次進行訓練,摸索豬介入手術每一步的X線投照體位和機器人操作參數。
團隊憑借豐富的手術經驗和默契的配合,通過遠程控制機器人2組機械臂(包括4只仿生手),順利完成6頭豬的冠狀動脈造影及冠脈支架釋放,平均耗時約25分鐘,出血約5毫升, 操作人員在DSA機下的平均暴露時間為5分鐘,術中高清影像圖片傳輸穩(wěn)定, 床旁機械臂操作靈活,反應性及協(xié)同性良好,主操控平臺執(zhí)行指令到機器人臂末端平均延時小于130毫秒。整個實驗過程機器人系統(tǒng)未出現(xiàn)軟件、硬件任何不良狀況,所有豬術中及術后未出現(xiàn)相關并發(fā)癥,實驗動物在麻醉蘇醒后即正常進食,術后動物解剖未發(fā)現(xiàn)冠脈夾層及冠脈穿孔等嚴重后果。
動物實驗結果初步驗證了國產機器人冠脈手術技術可行,遠程手術的應用將有效解決操作者長時間X射線暴露問題、減少射線輻射損傷,減少醫(yī)患之間接觸,降低交叉感染,使心血管介入手術更趨于精確和微創(chuàng),動物實驗獲得成功。
2021年9月長海醫(yī)院建成全球首個5G+VR智慧導管室,將5G、VR、醫(yī)療專網、云服務等技術創(chuàng)新性整合后,實現(xiàn)了360°實時VR效果。5G+VR智慧導管室和血管腔內介入機器人系統(tǒng)的結合使用,使手術更加自動化、精準化,也為未來異地遠程手術開辟了更多可能。
“一箭雙星”同時釋放
3月5日10時,5G·VR智慧導管室內,心內科郭志福主任、趙仙先教授和血管外科陸清聲主任坐鎮(zhèn)手術室。“有他們三位專家保駕護航,我踏實多了,信心也更足了。”張必利教授回憶到。
手術正式開始,張必利教授應用機器人雙導絲保護技術,通過手柄、觸控屏等操作設備,遠程精準操控機械手夾持導引導絲、導管、球囊及支架輸送等系統(tǒng),依據機器人3D導航系統(tǒng),結合DSA相關信息,在人工智能引導下由機器人自動、精準釋放支架,完成了對兩處病變的治療。
這次手術不僅是首例國產機器人輔助遠程全流程冠脈介入手術,也首次實現(xiàn)遠程應用機器人,在一根指引導管內同時放置兩根導絲,直接將支架遞送放置在血管堵塞處,并實現(xiàn)在兩處病變釋放支架。術中術后患者反應良好。用心內科郭志福主任的話說,“這叫一箭雙星”。
目前,血管介入手術正在向數字化、精準化、5G遠程手術等方向發(fā)展。長海醫(yī)院心血管內科成功開展介入機器人輔助下的全程復雜冠脈介入手術,拓展了國產血管腔內介入手術機器人的應用領域,刷新了國產機器人研發(fā)的新高度,走在了本學科領域的前端。
長海醫(yī)院鐘海忠院長談到:“遠程手術機器人的應用領域十分廣泛,隨著5G技術的快速發(fā)展,未來我們還會在外周血管、心血管、腦血管、腫瘤介入等學科領域拓寬適應癥,使醫(yī)療條件相對滯后的區(qū)域百姓實現(xiàn)‘不出戶’治大病。”